1．动物细胞培养
（1）动物细胞的培养过程
（2）培养条件
①无菌、无毒的环境：对培养液和所有培养用具进行无菌处理，添加抗生素，定期更换培养液以清除代谢产物。
②营养：除正常的有机和无机营养外，需加入血清、血浆等一些天然成分。
③适宜的温度和pH：温度为36.5±0.5_℃(哺乳动物)，pH为7.2～7.4。
④气体环境：含95%空气加5%CO2的混合气体，其中后者的作用是维持培养液的pH。
（3）应用：生物制品的生产、检测有毒物质、医学研究。
2．动物体细胞核移植技术和克隆动物
（1）动物体细胞核移植技术的过程
（2）原理：动物体细胞核具有全能性。
（3）结果：产生新个体。
（4）应用：①加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育；②保护濒危物种；③生产医用蛋白；④作为异种移植的供体；⑤用于组织器官的移植。学&科网
考向 动物细胞培养与动物体细胞核移植的过程分析
1．对某种动物的肝肿瘤细胞进行细胞培养，下列说法错误的是
A．在利用肝组织块制备细胞悬液时，可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理B．在合成培养基中，通常需加入血清、血浆等天然成分C．为了防止动物细胞培养过程中的污染，可向培养液中加入适量的抗生素
D．动物细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行，CO2的作用是刺激细胞呼吸
【参考答案】D
解题技巧
动物细胞培养与动物体细胞核移植的比较
| 项目 | 动物细胞培养 | 动物体细胞核移植 |
| 原理 | 细胞增殖 | 动物细胞核的全能性 |
| 过程 |  |
 |
| 结果 | 获得细胞群 | 获得与供体遗传物质基本相同的个体 |
2．在克隆牛的过程中，需要将甲牛的去核卵母细胞与乙牛的体细胞核重组形成重组细胞，将此细胞培养至胚胎发育的早期，然后移入代孕母牛的体内，最后即可得到克隆动物。下列关于克隆动物的叙述，错误的是
A．克隆技术利用了动物细胞核的全能性B．代孕母牛与所获得的克隆牛之间不存在真正意义上的亲子代关系C．该过程体现的方法为拯救濒危动物提供了一种新思路
D．核供体相同的克隆动物之间若进行器官移植，则会发生免疫排斥反应
【答案】D
1．日本京都大学探索医疗中心松原弘明教授等人组成的研究小组，从50名患者身上获得了在手术中切除的心脏组织中的一部分，然后利用特殊的酶把细胞逐个分开，进行培养，细胞快速增殖并形成团，他们继续培养，结果细胞变成了心肌、血管和神经。以下说法正确的是
A．心脏组织细胞经人工培养基因发生了变化B．研究人员对患者的心脏离体细胞至少培养了50代C．高度分化的心脏细胞分化成多种组织，体现动物细胞具有全能性
D．用来分开心脏细胞的特殊的酶是一种蛋白酶
2．动物细胞体外培养时，通常要在培养基中补充一定浓度的某些物质。如图是血清对正常细胞和癌细胞培养影响的实验结果。下列从该图提供的信息获得的结论中不正确的是
A．正常细胞与癌细胞的增殖速率相同B．有无血清对正常细胞与癌细胞培养的影响不同C．培养基中补充血清有助于正常细胞的培养
D．培养基中是否补充血清对癌细胞的培养影响不大
3．实验小鼠皮肤细胞培养的基本过程如图所示。下列叙述错误的是
A．甲过程需要在无菌条件下进行B．乙过程需要将获得的皮肤细胞制成细胞悬液C．丙过程是原代培养，出现接触抑制现象
D．丁过程是传代培养，细胞不能保持二倍体核型
4．下列对动物核移植技术的描述正确的是
A．哺乳动物核移植包括胚胎细胞核移植和体细胞核移植，动物胚胎细胞核移植的难度明显高于体细胞核移植B．体细胞核移植的过程中可通过基因枪法去除卵母细胞中的核C．体细胞核移植过程中通常采用MⅡ期卵母细胞作为受体细胞
D．通过体细胞核移植方法生产的克隆动物是对体细胞动物进行了100%的复制
5．动物细胞培养是动物细胞工程的基础，如图所示，a、b、c表示现代工程技术，①、②、③表示其结果，下列说法正确的是
A．若a是核移植技术，①反映了动物细胞也具有全能性B．c可以表示单克隆抗体的制备，③为获得的单克隆抗体C．①②③中作为受体的动物品种是珍稀的或存量少的雌性动物
D．若b是试管动物技术，则②为良种家畜快速大量繁殖提供了可能
6．如图是克隆羊的培育流程图，下列相关说法错误的是
A．卵母细胞可以从屠宰场收集，并在体外培养到减Ⅰ中期B．从供体羊中取上皮细胞需要用胰蛋白酶进行处理C．用微型吸管将卵母细胞的细胞核和第一极体吸出
D．代孕母羊和供体羊需经过同期发情处理
7．下图为科学家在实验室中培养“人造牛肉”的简要过程。相关叙述正确的是
A．用胃蛋白酶处理牛肌肉组织，获得分裂能力强的肌肉母细胞B．生物反应器内应控制适宜的温度，并冲入纯氧保证细胞呼吸C．培养液中的支架提供了更多的细胞吸附面积，有利于细胞贴壁生长
D．“人造牛肉”的培养有利于牛肉的工厂化生产，但环境污染严重
8．治疗性克隆有望最终解决供体器官的短缺和器官移植出现的排异反应。下图表示治疗性克隆的过程，下列有关叙述错误的是
A．上述过程利用了动物细胞移植、动物细胞培养等技术B．上述过程充分说明动物细胞具有全能性C．胚胎干细胞具有发育的全能性，可从早期胚胎中分离获取
D．①、②过程都发生DNA复制，转录和翻译
9．如图是动物细胞培养的基本过程示意图。请据图回答：
（1）容器B中用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，是为了______________________________。
（2）培养首先在C瓶中进行，这时的细胞培养称为____________，悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为________________。细胞进行有丝分裂，数量不断增多，当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的____________。为了把C瓶中的细胞分瓶，要用________处理，目的是使细胞从瓶壁上脱离下来，然后配成________，再分装。
（3）分装后，在D瓶中培养叫做________。一般来说，细胞在传至10~50代左右时，增殖会逐渐缓慢，以至于完全停止，这时部分细胞的细胞核型可能会发生变化。少部分细胞会克服细胞寿命的自然极限，获得不死性，朝着等同于________的方向发展。目前使用的或冷冻保存的正常细胞通常为________代以内，以保持______________________________。
（4）细胞培养需满足一定的条件，其中添加抗生素是为了______________，CO2的主要作用是_______。
10．2018年1月25日，由中科院神经科学研究所团队克隆的猕猴“中中”和“华华”，登上了全球顶尖学术期刊《细胞》的封面，该成果标志着中国率先开启了以体细胞克隆猴作为实验动物模型的新时代。回答下列问題：
（1）正常情况下，哺乳动物的受精过程主要包括:__________，进入卵细胞膜，原核形成和融合。
（2）哺乳动物的体外受精主要包括________、________等几个主要步骤。
（3）在体外受精前，要对精子进行获能处理。通常采用的体外获能方法有培养法和______________。
（4）在使用合成培养基培养早期胚胎时，通常还需加入_______等天然物质，并需要适时_______，以清除代谢产物，防止代谢产物积累对早期胚胎造成危害。
（5）胚胎在受体内存活的最可能的生理基础是____________________。
（6）克隆猴成功后，人们不得不慎重考虑克隆人的问题，对于此问题，中国政府的态度是_________。
11．（新课标2卷)下图表示通过核移植等技术获得某种克隆哺乳动物（二倍体）的流程。
回答下列问题：
（1）图中A表示正常细胞核，染色体数为2n，则其性染色体的组成可为____________。过程①表示去除细胞核，该过程一般要在卵母细胞培养至适当时期再进行，去核时常采用_______的方法。②代表的过程是__________。
（2）经过多次传代后，供体细胞中______的稳定性会降低，因此，选材时必须关注传代次数。
（3）若获得的克隆动物与供体动物性状不完全相同，从遗传物质的角度分析其原因是______。
（4）与克隆羊“多莉（利）”培养成功一样，其他克隆动物的成功获得也证明了__________。
1．【答案】D
【解析】心脏组织细胞经人工培养变成了心肌、血管和神经，属于基因的选择性表达，该过程中基因未改变，A错误；动物细胞培养一般超过50代，细胞就会发生癌变，因此正常培养不应该超过50代，B错误；细胞的全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。高度分化的心脏细胞分化成多种组织，而没有发育成完整个体，不能体现动物细胞具有全能性，C错误；在动物细胞培养中，为了避免细胞的接触抑制，要用胰蛋白酶将细胞分散成单个细胞，D正确。学科@网
2．【答案】A
【解析】正常细胞与癌细胞在有血清和无血清时曲线均不重叠，说明正常细胞与癌细胞的增殖速率不同，A错误；正常细胞在有血清和无血清培养时，同一培养时间下细胞数目不同，说明有无血清对正常细胞培养的影响不同，B正确；正常细胞与癌细胞在有血清的条件下培养，同一培养时间下细胞数目均比无血清时多，说明培养基中补充血清有助于正常细胞的培养，C正确；癌细胞在有血清和无血清培养时，同一培养时间下细胞数目变化趋势一致，说明培养基中是否补充血清对癌细胞的培养影响不大，D正确。
3．【答案】D
4．【答案】C
【解析】哺乳动物核移植包括胚胎细胞核移植和体细胞核移植，由于胚胎细胞的全能性高于体细胞，所以动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎核移植，A错误。在体细胞核移植的过程中，去除卵母细胞中的细胞核可采用显微操作去核法，而基因枪法用于基因工程技术，B错误。体细胞核移植过程中通常采用去核的MⅡ期卵母细胞作为受体细胞，C正确。通过体细胞核移植方法生产的克隆动物不是对供体细胞动物进行了100%的复制，因为克隆动物还有一部分遗传物质来自受体的细胞质，D错误。
5．【答案】D
【解析】若a是核移植技术，则①反映了动物体细胞的细胞核具有全能性，A错误；单克隆抗体的制备，需要借助动物细胞培养技术来培养杂交瘤细胞等细胞，但不涉及胚胎移植，因此c不能表示单克隆抗体的制备，B错误；①②③中都需要进行胚胎移植，作为受体的动物品种必须是同种的健康的雌性动物，不一定为珍稀动物，C错误；若b是试管动物技术，借助体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植，②为良种家畜快速大量繁殖提供了可能，D正确。
6．【答案】A
【解析】从屠宰场收集的卵母细胞需在体外培养到减Ⅱ中期才有受精能力，A错误；从供体羊中取上皮细胞，需要用胰蛋白酶进行处理，使其分散为单个细胞，B正确；核移植过程中，通过显微操作去除卵母细胞中的细胞核，由于MⅡ期卵母细胞核的位置靠近第一极体，因此用微型吸管可将卵母细胞的细胞核和第一极体吸出，C正确；在克隆羊的培育过程中，重组胚胎发育到一定阶段，需借助胚胎移植技术，将其移植到同种的、生理状态相同的代孕母羊体内，为了保证移入的胚胎能够存活，代孕母羊和供体羊需经过同期发情处理，D正确。
7．【答案】C
8．【答案】B
【解析】由图可知，该过程涉及许多生物技术，包括动物细胞移植、动物细胞培养等，A正确。细胞全能性指高度分化的细胞离体后能发育成完整的生物个体的潜能，因此上图不能说明细胞具有全能性，B错误。胚胎干细胞在功能上具有全能性，可从早期胚胎或原始性腺中分离获取，C正确。①②过程中伴有细胞分裂和细胞分化过程，细胞分裂间期发生DNA复制和蛋白质合成，为细胞分裂期做准备；细胞分化的实质是基因选择性表达，包括转录和翻译两过程，D正确。
9．【答案】（1）使细胞分散开
（2）原代培养 细胞贴壁 接触抑制 胰蛋白酶 细胞悬液
（3）传代培养 癌细胞 10 细胞正常的二倍体核型
（4）防止培养过程中的污染 维持培养液的pH
【解析】（1）动物细胞培养过程中，常用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理组织块，使细胞分散。（2）在C瓶中进行的是动物组织消化后的初次培养，称为原代培养。悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。细胞进行有丝分裂，数量不断增多，当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制。为了把C瓶中的细胞分瓶，要用胰蛋白酶处理，目的是使细胞从瓶壁上脱离下来，然后配成细胞悬液，再分装。（3）分装后，在D瓶中培养叫做传代培养，传代培养的细胞在传至10~50代左右时，增殖会逐渐缓慢，以至于完全停止，这时部分细胞的细胞核型可能会发生变化。少部分细胞会克服细胞寿命的自然极限，获得不死性，朝着等同于癌细胞的方向发展。目前使用的或冷冻保存的正常细胞通常为10代以内，以保持细胞正常的二倍体核型。（4）细胞培养需满足一定的条件，添加抗生素是为了防止培养过程中被杂菌污染；通常采用培养皿或松盖培养瓶，将其置于含95%空气加5%CO2的混合气体的培养箱中进行培养，CO2的主要作用是维持培养液的pH。
10．【答案】（1）精子穿越放射冠和透明带
（2）卵母细胞的采集 精子的获取和受精
（3）化学诱导法
（4）血清(或血浆） 更换培养液
（5）受体子宫基本上不对外来胚胎发生免疫排斥反应
（6）禁止生殖性克隆人，不反对治疗性克隆
【解析】（1）获能后的精子与卵子相遇后，首先发生顶体反应，依靠顶体内的酶先溶解卵丘细胞间的物质，使精子穿越放射冠，然后将透明带溶出一条孔道，使精子穿越透明带，进入卵细胞膜。（2）进行哺乳动物的体外受精，首先需要采集卵母细胞，并培养至减数第二次分裂中期；采集精子，并进行获能处理，然后进行体外受精。（3）对精子进行获能处理的方法有培养法和化学诱导法两种。对于啮齿动物、家兔和猪等动物的精子，一般采用培养法；对牛、羊等家畜的精子常采用化学诱导法。（4）动物细胞培养时，除加入糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素外，通常还需加入动物血清等天然物质，以满足早期胚胎发育的需要。适时更换培养液，可以清除代谢产物，防止代谢产物积累对早期胚胎造成危害。（5）胚胎在受体内存活的生理基础是受体子宫基本上不对外来胚胎发生免疫排斥反应。（6）目前克隆人技术并不成熟，同时为避免克隆人可能带来的伦理问题，中国政府对克隆人的态度是禁止生殖性克隆人，但不反对治疗性克隆，以让克隆技术最大限度服务于人类医学研究。
11.【答案】（1）XX或XY 显微操作 胚胎移植
（2）遗传物质
（3）卵母细胞的细胞质中的遗传物质会对克隆动物的性状产生影响
（4）动物已分化体细胞的细胞核具有全能性。
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